Quan hệ tình dục của loài bạch tuộc khá phức tạp, loài này thường lẩn tránh và hoạt động vào ban đêm, nên hành vi giao phối của chúng chứa nhiều bí ẩn.Bạch tuộc đực thường tìm cách tiếp cận con cái bằng cách bơi sát dưới mặt đất theo cách thức của giống cái và không để lộ bản chất nam tính. Con đực thường canh giữ nơi ở của bạn tình trong vài ngày, xua đuổi địch thủ và thậm chí tấn công nếu kẻ địch đến tiến quá gần. Bạch tuộc đực lựa chọn bạn tình theo kích thước, thường chọn những cô nàng bạch tuộc to nhất để đẻ ra nhiều trứng hơn.Bạch tuộc đực tán tỉnh, cầm các xúc tu và canh chừng bạn phối ngẫu rất nghiêm ngặt. Khi trưởng thành về mặt tình dục, loài bạch tuộc thường giao phối vài lần mỗi ngày. Con đực có xúc tu được thiết kế đặc biệt để gửi túi tinh trùng vào mình con cái. Bạch tuộc cái nghỉ trong hang ổ và đẻ ra vài chục nghìn quả trứng. Sau vài tháng, cả cha và mẹ chết đi, các con non sẽ tự lo liệu cuộc sống.